CN106801863A - 一种火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法，实施步骤包括：将旁路阀切至手动状态；将运行给水泵投入自动并控制锅炉给水流量；等待预设时间t且保持旁路阀的输出指令不变；获取操作台前后给水压力的差值并根据预设折线函数生成旁路阀输入指令的单次有效动作时间；预设旁路阀的目标指令100％，获取锅炉给水流量设定值与实际值的偏差，根据预设的折线函数生成旁路阀输入指令的变化速率；判断旁路阀的输出指令是否达到目标指令100％，若尚未达到目标指令100％，则跳转执行至等待预设时间t；否则结束并退出。本发明能够完善给水旁路切主路过程的自动控制效果，有效控制切换过程中给水流量的波动，确保切换过程中机组安全稳定运行。

Description

一种火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法

技术领域

本发明涉及火力发电机组控制工程技术，具体涉及一种火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法。

背景技术

大容量高参数的火电机组设备众多、控制系统结构复杂，增加了运行人员的劳动强度，对运行人员的操作和管理水平提出了更高要求，也增加了机组运行过程的安全风险。不断提高机组的自动化水平，使更多的操作实现自动控制、智能控制，杜绝人为误操作引起的机组运行不平稳甚至跳机事故，受到越来越多的关注和重视。

大型火电机组通常设计有给水旁路(旁路阀)和主路(主给水电动阀)，旁路可提供30％额定负荷所需给水流量，通常在机组启动初期使用。当负荷高于30％额定负荷时，需进行给水旁路切主路操作，将给水管路由旁路切换至主路，打开主给水电动门才具备匹配负荷的给水能力。因此，给水旁路切主路是大型火电机组启动至正常运行过程中必不可少的环节，同时也是存在较大安全风险的环节。

目前，旁路切主路过程由人工操作完成。运行人员根据机组工况和人工判断，手动打开给水旁路阀。此操作过程高度依赖运行人员的经验和水平，如输入的参数不恰当或由于精力不集中输入错误指令，容易引起给水流量较大的波动，影响机组的平稳运行，甚至有可能引起跳机等严重事故。因此，为提高机组的自动化控制水平，减轻运行人员的劳动强度，使旁路切主路过程给水流量控制稳定，不影响机组的安全稳定运行，提供旁路阀的自动控制方法具有重大的工程价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够完善给水旁路切主路过程的自动控制效果、有效控制切换过程中给水流量的波动、确保切换过程中机组安全稳定运行的火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法，实施步骤包括：

1)将火电机组给水旁路的旁路阀切至手动状态；

2)将火电机组的运行给水泵投入自动并控制锅炉给水流量；

3)等待预设时间t，在等待时间内所述旁路阀的输出指令保持不变；

4)获取操作台前后给水压力的差值，将所述差值通过预设的第一折线函数自动生成旁路阀输入指令的单次有效动作时间；

5)预设旁路阀的目标指令100％，根据锅炉给水流量设定值与实际值的偏差，通过预设的第二折线函数自动生成旁路阀的输入指令变化速率；

6)判断旁路阀的输出指令是否达到目标指令100％，若尚未达到目标指令100％，则跳转执行步骤3)；若已经达到目标指令100％，则结束并退出。

优选地，步骤2)中的运行给水泵投入自动并控制锅炉给水流量具体是指，将锅炉给水流量的设定值和过程值输入至PID功能模块，经过PID功能模块的运算，输出给水泵转速指令以控制给水泵的转速，当锅炉给水流量的设定值和实际值存在偏差时，通过给水泵转速的变化消除该偏差。

优选地，步骤3)中的预设时间t为30s。

优选地，步骤4)中预设的第一折线函数的取值关系如式(1)所示；

式(1)中，f₁表示旁路阀输入指令的单次有效动作时间，m表示操作台前后给水压力的差值。

优选地，步骤5)中预设的第二折线函数的取值关系如式(2)所示；

式(2)中，f₂表示旁路阀输入指令的变化速率，n表示锅炉给水流量设定值与实际值的偏差。

本发明火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法具有下述优点：

1、本发明中阀门指令的单次动作时间由给水操作台前后差压控制，当差压较大时，阀门动作时间短；指令变化速率由锅炉给水流量的设定值与实际值偏差控制，当偏差较大时，阀门指令变化率低，前者限制了阀门动作时间，后者限制了阀门指令变化速度，保证了阀门的精确动作，并根据运行工况自动调整，有效控制了给水流量的波动。

2、本发明中旁路阀相邻两次动作之间设置有等待时间，在该段时间内，可以通过给水泵的自动调节消除由于旁路阀动作引起的锅炉给水流量波动，使整个机组运行更加平稳。

附图说明

图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法的实施步骤包括：

1)将火电机组给水旁路的旁路阀切至手动状态；

2)将火电机组的运行给水泵投入自动并控制锅炉给水流量；

3)等待预设时间t，在等待时间内所述旁路阀的输出指令保持不变；

4)获取操作台前后给水压力的差值，将差值通过预设的第一折线函数自动生成旁路阀输入指令的单次有效动作时间；

5)预设旁路阀的目标指令100％，根据锅炉给水流量设定值与实际值的偏差，通过预设的第二折线函数自动生成旁路阀的输入指令变化速率；

6)判断旁路阀的输出指令是否达到目标指令100％，若尚未达到目标指令100％，则跳转执行步骤3)；若已经达到目标指令100％，则结束并退出。

本实施例中，步骤2)中的运行给水泵投入自动并控制锅炉给水流量具体是指，将锅炉给水流量的设定值和过程值输入至PID功能模块，经过PID功能模块的运算，输出给水泵转速指令以控制给水泵的转速，当锅炉给水流量的设定值和实际值存在偏差时，通过给水泵转速的变化消除该偏差。

本实施例中，步骤3)中的预设时间t为30s。

本实施例中，步骤4)中预设的第一折线函数的取值关系如式(1)所示；

式(1)中，f₁表示旁路阀输入指令的单次有效动作时间(s)，m表示操作台前后给水压力的差值(MPa)。第一折线函数的取值关系具体如表1所示：

表1：第一折线函数的取值关系表。

m	-0.5	0	1	2	3	5	8	12	18
											10	8	6	5	3	2	1.5	1	0

本实施例中，步骤5)中预设的第二折线函数的取值关系如式(2)所示；

式(2)中，f₂表示旁路阀输入指令的变化速率(/扫描周期)，n表示锅炉给水流量设定值与实际值的偏差(t/h)。第一折线函数的取值关系具体如表2所示：

表2：第二折线函数的取值关系表。

n	-1000	-100	-50	-30	-10	10	30	50	100	1000
												0	0	0.02	0.04	0.06	0.06	0.08	0.1	0	0

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法，其特征在于实施步骤包括：

1)将火电机组给水旁路的旁路阀切至手动状态；

2)将火电机组的运行给水泵投入自动并控制锅炉给水流量；

3)等待预设时间t，在等待时间内所述旁路阀的输出指令保持不变；

4)获取操作台前后给水压力的差值，将所述差值通过预设的第一折线函数自动生成旁路阀输入指令的单次有效动作时间；

5)预设旁路阀的目标指令100％，根据锅炉给水流量设定值与实际值的偏差，通过预设的第二折线函数自动生成旁路阀输入指令的变化速率；

6)判断旁路阀的输出指令是否达到目标指令100％，若尚未达到目标指令100％，则跳转执行步骤3)；若已经达到目标指令100％，则结束并退出。

2.根据权利要求1所述的火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法，其特征在于，步骤2)中的运行给水泵投入自动并控制锅炉给水流量具体是指，将锅炉给水流量的设定值和过程值输入至PID功能模块，经过PID功能模块的运算，输出给水泵转速指令以控制给水泵的转速，当锅炉给水流量的设定值和实际值存在偏差时，通过给水泵转速的变化消除该偏差。

3.根据权利要求1所述的火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法，其特征在于，步骤3)中的预设时间t为30s。

4.根据权利要求1或2或3所述的火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法，其特征在于，步骤4)中预设的第一折线函数的取值关系如式(1)所示；

$\left\{\begin{array}{cc}{f}_1=10& m=-0.5\\ f_1=8& m=0\\ f_1=6& m=1\\ f_1=5& m=2\\ f_1=3& m=3\\ f_1=2& m=5\\ f_1=1.5& m=8\\ f_1=1& m=12\\ f_1=0& m=19\end{array}\right.---\left(1\right)$

式(1)中，f₁表示旁路阀输入指令的单次有效动作时间，m表示操作台前后给水压力的差值。

5.根据权利要求1或2或3所述的火电机组给水旁路切主路过程中的旁路阀控制方法，其特征在于，步骤5)中预设的第二折线函数的取值关系如式(2)所示；

$\left\{\begin{array}{cc}{f}_2=0& n=-1000\\ f_2=0& n=-100\\ f_2=0.02& n=-50\\ f_2=0.04& n=-30\\ f_2=0.06& n=-10\\ f_2=0.06& n=10\\ f_2=0.08& n=30\\ f_2=0.1& n=50\\ f_2=0& n=100\\ f_2=0& n=1000\end{array}\right.---\left(2\right)$

式(2)中，f₂表示旁路阀输入指令的变化速率，n表示锅炉给水流量设定值与实际值的偏差。